基于知识和改进PRM算法的钣金折弯机器人路径自动规划与优化

1

作者 纪广东 游有鹏 +1 位作者 王鹏宇 钱爽 《机械与电子》 2024年第6期38-44,49,共8页

针对钣金折弯机器人离线编程仿真过程中的任务单元间运动规划问题,提出了一种基于经验知识的初始路径节点生成方法。基于初始路径节点作为体心来构建采样模型,通过获取模型顶点和体心作为采样点来改进原始PRM算法采样方式。通过多次迭... 针对钣金折弯机器人离线编程仿真过程中的任务单元间运动规划问题,提出了一种基于经验知识的初始路径节点生成方法。基于初始路径节点作为体心来构建采样模型,通过获取模型顶点和体心作为采样点来改进原始PRM算法采样方式。通过多次迭代构建采样模型,使得该算法路径具有了渐进最优性,从而实现了钣金折弯机器人路径自动规划与优化。最后,通过钣金折弯机器人的仿真实验,验证了该算法的可行性与高效性。 展开更多

关键词 折弯机器人 路径规划 经验知识 prm算法

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改进PRM在特定复杂环境下的路径规划

2

作者 杨振舰 张国良 《天津城建大学学报》 CAS 2024年第5期346-353,共8页

针对传统概率路线图法(probabilistic roadmap methods,PRM)在特定复杂场景(场景中存在十字形的窄通道连通区域,且最终规划出来的路径必定会经过十字形的窄通道连通区域)下路径规划成功率低的问题,提出了一种改进的PRM方法.在学习阶段,... 针对传统概率路线图法(probabilistic roadmap methods,PRM)在特定复杂场景(场景中存在十字形的窄通道连通区域,且最终规划出来的路径必定会经过十字形的窄通道连通区域)下路径规划成功率低的问题,提出了一种改进的PRM方法.在学习阶段,首先使用Fast(features from accelerated segment test)角点检测算法来检测给定地图环境的角点;然后根据检测出来的角点计算地图的主要连接区域(十字形的窄通道连通区域中心的矩形),通过对这些主要连通区域额外随机采样一个点,从而增加了主要连通区域的采样点数量,提高了窄通道和自由区域的连通性.仿真结果表明,优化PRM路径规划的成功率比传统PRM的成功率高出70%,路径规划时间缩短了1.2 s,因此改进的方法大大提高了PRM算法的效率. 展开更多

关键词 路径规划 prm算法 Fast算法 特定复杂环境 主要连通区域

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基于改进PRM算法的体育运动路径避障控制系统

3

作者 樊丽 杨宏 《信息技术》 2024年第4期44-51,58,共9页

为提升体育运动的训练效果,解决现有体育机器人路径避障控制效果不佳的问题,利用改进PRM算法完成路径避障控制系统设计。首先调整测距传感器和倾角传感器的内部结构和分布方式,优化机器人的运动驱动和通信网络模块。通过实时运动信号的... 为提升体育运动的训练效果,解决现有体育机器人路径避障控制效果不佳的问题,利用改进PRM算法完成路径避障控制系统设计。首先调整测距传感器和倾角传感器的内部结构和分布方式,优化机器人的运动驱动和通信网络模块。通过实时运动信号的采集与融合,确定当前机器人的位姿及障碍物位置信息,利用改进PRM算法规划机器人避障路径,实现系统的体育机器人运动路径避障控制功能。通过系统测试实验得出结论:所提系统体育机器人的实际运动路径更接近理想路径,且碰撞事故更少,即设计系统在控制效果方面具有明显优势。 展开更多

关键词 改进prm算法 体育机器人 运动路径 避障控制系统 运动驱动

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基于PRM算法和响应面法的线束路径规划方法 被引量：2

4

作者 刘潇龙 《机械设计与制造工程》 2023年第5期112-116,共5页

针对电子装备线束路径规划过程中布线空间狭小且线束数量较多时多根线束难以协调最优化布置的难题,提出了一种基于PRM算法和响应面法的线束路径规划方法。首先,设置线束路径通过点的所在区域,在此基础上得到路径点坐标参数的取值范围,... 针对电子装备线束路径规划过程中布线空间狭小且线束数量较多时多根线束难以协调最优化布置的难题,提出了一种基于PRM算法和响应面法的线束路径规划方法。首先,设置线束路径通过点的所在区域,在此基础上得到路径点坐标参数的取值范围,并使用PRM算法确定线束的初始路径。然后,以加权路径总长度最短为目标函数,使用响应面法对多个线束路径通过点的坐标参数进行优化,得到最终的线束路径。最后,将使用该方法得到的线束路径和使用传统PRM算法得到的线束路径进行对比,结果表明使用该方法得到的线束路径更优。 展开更多

关键词 线束 prm算法 布局 响应面法 优化

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PRM蚁群融合算法的AGV路径规划研究 被引量：1

5

作者 李伟民 王雷 +3 位作者 邹阿威 蔡劲草 李凡 苏学满 《井冈山大学学报（自然科学版）》 2023年第2期65-70,共6页

针对AGV运货时需一次性取多件货物的路径规划问题,提出一种PRM算法与蚁群算法相结合的融合算法,将问题拆分为路径的选择与TSP问题分布解决,即先利用PRM算法进行AGV路径规划,再利用蚁群算法决策出取货顺序,生成总的路径。最后采用matlab... 针对AGV运货时需一次性取多件货物的路径规划问题,提出一种PRM算法与蚁群算法相结合的融合算法,将问题拆分为路径的选择与TSP问题分布解决,即先利用PRM算法进行AGV路径规划,再利用蚁群算法决策出取货顺序,生成总的路径。最后采用matlab进行仿真实验,并与A*算法进行对比,结果证明了PRM蚁群融合算法比A*算法得出的路径更短、效率更高。 展开更多

关键词 AGV路径规划 prm算法 蚁群算法 融合算法

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改进PRM算法的无人机航迹规划 被引量：16

6

作者 谭建豪 肖友伦 +1 位作者 刘力铭 孙敬陶 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第1期38-41,共4页

针对传统随机路标图(PRM)算法对航迹规划的自由空间进行随机采样表现出的随机性,和在狭窄通道中可能出现的航迹无解问题,提出一种改进PRM的航迹规划算法。通过将障碍物的边界点作为确定采样点,并对栅格地图的自由空间建立最优可行区域,... 针对传统随机路标图(PRM)算法对航迹规划的自由空间进行随机采样表现出的随机性,和在狭窄通道中可能出现的航迹无解问题,提出一种改进PRM的航迹规划算法。通过将障碍物的边界点作为确定采样点,并对栅格地图的自由空间建立最优可行区域,降低传统PRM算法随机采样点的分散性,使路径搜索具有明确性,以此来提高算法在时间和空间上的利用率。为验证算法的有效性,采用MATLAB仿真平台建立无人机二维和三维空间,进行航迹规划对比实验。实验结果表明:在三维空间中,改进PRM算法较传统PRM算法航迹规划时间降低2.469%至5.721%,航迹长度减少0.89%至1.54%。 展开更多

关键词 随机路标图(prm)算法 障碍物边界采样 最优可行区域 航迹规划

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PRM路径规划算法优化研究 被引量：11

7

作者 夏炎 隋岩 《应用科技》 CAS 2010年第10期1-5,共5页

针对限定环境下移动机器人路径规划问题,运用PRM(probabilistic roadmap method)算法进行初始路径规划,并提出一种基于改进的节点增强法与几何平滑策略的路径优化算法.利用节点增强法对初始规划路径进行优化处理,采用新增节点逐步取代... 针对限定环境下移动机器人路径规划问题,运用PRM(probabilistic roadmap method)算法进行初始路径规划,并提出一种基于改进的节点增强法与几何平滑策略的路径优化算法.利用节点增强法对初始规划路径进行优化处理,采用新增节点逐步取代原路径节点,减小路径中的拐点个数,从而缩短路径长度.同时采用一个基于几何平滑策略对优化路径进行平滑处理,以达到路径平滑的目的.仿真结果表明,该优化算法不仅能有效降低搜索路径的长度,而且能大幅度提高路径的平滑度. 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 prm算法 节点增强 路径优化

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基于PRM优化算法的移动机器人路径规划 被引量：15

8

作者 程谦 高嵩 +1 位作者 曹凯 陈超波 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第12期254-259,296,共7页

针对PRM(Probabilistic Roadmaps)算法规划时间过慢和路径安全性不高的问题,对PRM算法进行优化。利用改变其采样点的连接点距离的方式,使路径网络图中不合理的路径减少,缩短在搜索阶段花费的时间,进而提高整体的规划效率。因为改变了连... 针对PRM(Probabilistic Roadmaps)算法规划时间过慢和路径安全性不高的问题,对PRM算法进行优化。利用改变其采样点的连接点距离的方式,使路径网络图中不合理的路径减少,缩短在搜索阶段花费的时间,进而提高整体的规划效率。因为改变了连接点的距离,所以规划出的路径连接了更多的采样点,增加了路线在弯道处距障碍物的距离,提高了路线的安全性。在ROS(Robot Operating System)中Stage仿真平台下进行仿真,结果表明优化后的PRM算法有效地提高了实际机器人路径规划的效率和安全性。 展开更多

关键词 路径规划 prm算法 移动机器人 ROS

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基于PRM改进的路径规划算法 被引量：24

9

作者 邹善席 王品 韩旭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第1期1-3,共3页

针对规划环境中障碍物较多,采样节点较少时,移动机器人使用传统PRM算法难以规划出路径的问题,提出一种改进的PRM算法,通过随机节点生成函数在自由空间生成随机节点,取代落在障碍物中的节点,在采样节点数目不变的情况下,提高自由空间中... 针对规划环境中障碍物较多,采样节点较少时,移动机器人使用传统PRM算法难以规划出路径的问题,提出一种改进的PRM算法,通过随机节点生成函数在自由空间生成随机节点,取代落在障碍物中的节点,在采样节点数目不变的情况下,提高自由空间中的节点数目,配合改进的节点增强法,优化路径,减少路径中的节点数目,完成路径规划。仿真结果验证了本算法的有效性,改进后的PRM算法能用较少的随机采样点找到一条可行路径,提高了节点的利用率,降低了路径中节点数目。 展开更多

关键词 prm算法 路径规划 机器人

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基于改进PRM的采摘机器人机械臂避障路径规划 被引量：26

10

作者 邹宇星 李立君 高自成 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第1期52-56,共5页

针对采摘机器人机械臂在不确定的环境中进行采摘作业的要求,提出了一种基于改进概率地图(PRM)算法的机械臂避障路径规划方法。将机械臂工作空间分割成离散单元集合,通过遍历的方法,获得机械臂工作空间中任意离散单元与机械臂有撞位姿之... 针对采摘机器人机械臂在不确定的环境中进行采摘作业的要求,提出了一种基于改进概率地图(PRM)算法的机械臂避障路径规划方法。将机械臂工作空间分割成离散单元集合,通过遍历的方法,获得机械臂工作空间中任意离散单元与机械臂有撞位姿之间的映射关系。将空间障碍物分割成离散单元,并通过索引映射关系获得与障碍物有撞的所有机械臂位姿信息,并以此建立关节构形空间。通过PRM算法在关节构形空间中快速搜索机械臂避障路径。仿真结果表明:相比传统PRM算法,改进算法速度提高22. 2%,能够有效地实现机械臂无碰撞路径规划。 展开更多

关键词 机械臂 避障路径规划 关节构形空间 概率地图法

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基于近似最近邻搜索的改进PRM算法 被引量：14

11

作者 薛阳 孙越 +2 位作者 叶晓康 李蕊 华茜 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第11期3211-3217,共7页

针对移动机器人工作环境范围复杂时,使用传统概率路线图(PRM)算法非常耗时的问题,提出一种改进的PRM算法。PRM算法最耗时的部分是构建无向路径图,构建无向路径图的关键是近邻搜索。通过使用近似最近邻搜索中的局部敏感哈希算法代替原先... 针对移动机器人工作环境范围复杂时,使用传统概率路线图(PRM)算法非常耗时的问题,提出一种改进的PRM算法。PRM算法最耗时的部分是构建无向路径图,构建无向路径图的关键是近邻搜索。通过使用近似最近邻搜索中的局部敏感哈希算法代替原先最近邻搜索算法,在不降低生成路线图质量的前提下,加快无向路线图的构建速度,减少PRM算法的运行时间。仿真结果表明,改进的PRM算法相较于传统的PRM算法在无向路径图建立时间上减少27.36%~33.27%,使PRM算法效率大大提高。 展开更多

关键词 概率路线图(prm)算法 无向路径图 最近邻搜索 近似最近邻搜索 局部敏感哈希

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基于概率地图方法的无人机路径规划研究 被引量：18

12

作者 孙汉昌 朱华勇 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期3050-3054,共5页

论述了现有无人机路径规划算法普遍存在的一些问题,引入了一种快速、有效的无人机路径规划算法-概率地图方法,详细描述了概率地图方法的实现步骤,并对传统概率地图方法的执行流程作了改进,改进后的算法在时间特性上有了较大幅度提升。... 论述了现有无人机路径规划算法普遍存在的一些问题,引入了一种快速、有效的无人机路径规划算法-概率地图方法,详细描述了概率地图方法的实现步骤,并对传统概率地图方法的执行流程作了改进,改进后的算法在时间特性上有了较大幅度提升。讨论了改进后的概率地图方法和传统的概率地图方法在无人机路径规划中的优缺点,并给出了仿真结果。总结了概率地图方法在工程应用中需要改进的一些方面。 展开更多

关键词 无人机 路径规划 prm算法 仿真

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灾区巡视路线的分析

13

作者 黄己立 钱升荣 《工科数学》 2001年第1期71-77,共7页

本问题是一个典型的最短回路问题 ,我们借助于最小生成树法和动态规划的方法 (用点权代替边权 ) ,建立了三个模型 ,再运用重绕最小生成树法求解三个模型 .在整个过程中我们还运用了 AUTOCAD制图、EXCEL制表、WORD和 WORDPRO处理文档 ,... 本问题是一个典型的最短回路问题 ,我们借助于最小生成树法和动态规划的方法 (用点权代替边权 ) ,建立了三个模型 ,再运用重绕最小生成树法求解三个模型 .在整个过程中我们还运用了 AUTOCAD制图、EXCEL制表、WORD和 WORDPRO处理文档 ,以及其他一些计算机软件 .本文的模型具有较强的实用性和普遍性 .建模过程中 ,用点权代替边权 ,是对动态规划的一个合理推广 . 展开更多

关键词 最小生成树 图论 prm算法 灾区巡视路线 最短回路 动态规划 数学建模

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基于ROS的双机器人路径规划 被引量：3

14

作者 张宁 张彩霞 +3 位作者 高萌 林壮 郭静 余伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第9期29-32,37,共5页

为了使双机械臂能够在复杂的环境中完成协同运动任务,提出了一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的改进路径规划算法。首先,根据双机械臂的坐标系,推导出相关的约束关系,为减小轨迹误差设计一种双机械臂标定方法,准确... 为了使双机械臂能够在复杂的环境中完成协同运动任务,提出了一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的改进路径规划算法。首先,根据双机械臂的坐标系,推导出相关的约束关系,为减小轨迹误差设计一种双机械臂标定方法,准确计算出双机械臂基座标齐次变换关系;其次,为了优化机械臂的运动规划算法,对传统的快速随机搜索树(rapidly-exploring random tree,RRT)算法进行偏置采样,融合(probabilistic road map,PRM)算法对路径进行二次优化,使其获得最短路径;最后,通过五次多项式对获得的路径进行轨迹优化。整个方案通过ROS控制实际机器人进行算法验证,实际结果证明,所提方案规划效率更高。 展开更多

关键词 ROS RRT算法 偏置采样 prm算法

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基于SRTM和性能的应急程序路径规划研究 被引量：4

15

作者 刘晓民 余江 《航空计算技术》 2018年第1期58-61,65,共5页

为解决起飞一发失效应急程序(EOSID)在复杂地形机场的路径规划问题,提出了一种基于飞行性能和数字地形的应急程序航迹自动规划方法。首先使用制造商性能软件计算飞机性能参数和直线离场航迹,从跑道头开始,按特定步进长度,在数字地形限制... 为解决起飞一发失效应急程序(EOSID)在复杂地形机场的路径规划问题,提出了一种基于飞行性能和数字地形的应急程序航迹自动规划方法。首先使用制造商性能软件计算飞机性能参数和直线离场航迹,从跑道头开始,按特定步进长度,在数字地形限制下,搜索满足净航迹越障条件下的可用飞行航迹。搜索中使用了改进采点方式的PRM算法和Dijkstra算法,考虑了坡度对爬升梯度的影响,最后以拉萨机场为例,将搜索确定的最优路径与现有的EOSID路径进行了比较,结果表明:方法所规划的路径是可行的,能够满足性能和地形的要求。 展开更多

关键词 EOSID 路径规划 飞行性能 改进的prm算法 DIJKSTRA算法

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移动机器人的栅格概率路径图法路径规划 被引量：9

16

作者 邱添 张志安 王海龙 《机床与液压》 北大核心 2022年第21期14-19,共6页

针对PRM算法运行速度慢、难以针对狭窄通道采样的问题,提出一种栅格概率路径图算法。用栅格划分地图,并根据栅格内障碍物面积,划分栅格威胁等级,并依此使用不同采样策略。提出一种采样点落在障碍物内的重采样方法,提升了采样效率,增加... 针对PRM算法运行速度慢、难以针对狭窄通道采样的问题,提出一种栅格概率路径图算法。用栅格划分地图,并根据栅格内障碍物面积,划分栅格威胁等级,并依此使用不同采样策略。提出一种采样点落在障碍物内的重采样方法,提升了采样效率,增加了在狭窄通道内的采样。同时,改变连接策略,连接采样点时,不再遍历所有点,只与附近栅格进行连接,减少算法耗时。生成路径后,对路径进行优化与平滑,提升路径质量,使之符合移动机器人运动约束。通过仿真分析得到栅格概率路径图法中栅格缩放系数k选取的依据。仿真结果显示,栅格概率路径图法的运算时间和成功率与经典算法相比均获得提高。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 prm算法 图搜索

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改进概率路标图算法 被引量：1

17

作者 宁新杰 崔炜 +2 位作者 徐照翔 李兴广 陈鹏宇 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第12期3422-3427,共6页

为解决传统概率路标图算法(probabilistic roadmap,PRM)学习阶段路线图R(N,E)中路线图边集E较为复杂和查询阶段生成的路径转折次数较多的问题,提出边集优化方法并引入道格拉斯-普克算法。在学习阶段,通过对随机点进行约束,减少路线图中... 为解决传统概率路标图算法(probabilistic roadmap,PRM)学习阶段路线图R(N,E)中路线图边集E较为复杂和查询阶段生成的路径转折次数较多的问题,提出边集优化方法并引入道格拉斯-普克算法。在学习阶段,通过对随机点进行约束,减少路线图中集合E的大小,减少查询阶段的计算量。在查询阶段,通过对搜索到的无碰撞路径节点进行峰值节点提取,有效去除冗余节点。实例仿真结果表明,改进PRM算法比标准的PRM算法具有更高的求解效率和更少的路径节点数目。 展开更多

关键词 prm算法 路线图边集E 边集优化方法 道格拉斯-普克算法 峰值节点提取

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巡逻机器人轨迹规划融合算法 被引量：3

18

作者 刘玉 邓琛 +2 位作者 李文帅 刘杰超 韩宝磊 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第4期125-128,共4页

针对街区环境下巡逻机器人避开障碍物前往侦测地的轨迹规划问题,提出了一种新的融合算法。在复杂的静态街区环境下,通过多种算法的仿真对比实验选择了概率性搜索算法(PRM)。在动态障碍物密集的环境下,引入"随机可达集"改进了... 针对街区环境下巡逻机器人避开障碍物前往侦测地的轨迹规划问题,提出了一种新的融合算法。在复杂的静态街区环境下,通过多种算法的仿真对比实验选择了概率性搜索算法(PRM)。在动态障碍物密集的环境下,引入"随机可达集"改进了人工势场法(APF)。仿真实验表明:该融合算法降低了机器人的轨迹规划时间,同时提高了机器人的避障成功率。 展开更多

关键词 巡逻机器人 融合算法 概率性搜索算法 人工势场法 随机可达集

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端到端可用带宽测量方法研究综述 被引量：1

19

作者 陈源 林海涛 《计算机与数字工程》 2015年第11期1937-1941,共5页

论文对网络可用带宽测量技术的研究背景、发展现状进行了介绍,首先对带宽测量的基本概念进行了定义,详细分析了端到端的两种典型的可用带宽测量模型PGM和PRM,并对相应的可用带宽测量算法作了详述,最后对网络可用带宽测量技术的发展进行... 论文对网络可用带宽测量技术的研究背景、发展现状进行了介绍,首先对带宽测量的基本概念进行了定义,详细分析了端到端的两种典型的可用带宽测量模型PGM和PRM,并对相应的可用带宽测量算法作了详述,最后对网络可用带宽测量技术的发展进行了展望。 展开更多

关键词 可用带宽 带宽测量 PGM prm 测量算法

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基于LTL-PRM算法的分支管路自动布局方法 被引量：10

20

作者 马江涛 刘检华 +2 位作者 徐联杰 吴宏超 徐金宝 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第15期160-170,共11页

针对非正交分支管路的自动布局问题,提出一种基于局部二次学习概率路径图算法(LTL-PRM)的分支管路自动布局方法,该方法首先采用回溯算法计算出端点之间的最小斯坦纳树,并对其中的斯坦纳点位置进行优化处理,从而获得管路系统的分支点位置... 针对非正交分支管路的自动布局问题,提出一种基于局部二次学习概率路径图算法(LTL-PRM)的分支管路自动布局方法,该方法首先采用回溯算法计算出端点之间的最小斯坦纳树,并对其中的斯坦纳点位置进行优化处理,从而获得管路系统的分支点位置,在此基础上通过局部二次学习构建路径图,并利用DIJKSTRA算法搜索出各分支管路的最短路径,最后对搜索出的路径进行优化,从而获得分支管路的最终布局结果.基于此方法,开发了管路自动布局设计软件系统并进行了实例分析,验证了该方法的可行性. 展开更多

关键词 分支管路 自动布局 最小斯坦纳树 LTL-prm算法 DIJKSTRA算法

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